Дія електричного струму на живу тканину на відміну від дії інших матеріальних чинників (пара, хімічних речовин, випромінювання та ін.) Носить своєрідний і різнобічний характер. Проходячи через організм людини, електричний струм справляє термічну, електролітичну і механічне впливу, які є физикохимическими процесами, притаманними як живий, так і неживої матерії; одночасно електричний струм справляє і біологічну дію, яке є специфічним процесом, властивим лише живій тканині:
• Термічна дія струму проявляється в опіках окремих ділянок тіла, нагріванні до високої температури кровоносних судин, нервів, серця, мозку та інших органів, що знаходяться на шляху струму, що викликає в них серйозні функціональні розлади.
• Електролітична дія струму проявляється в розкладанні органічних рідин, в тому числі і крові, що супроводжується значними порушеннями їх фізико-хімічних складу.
• Механічне (динамічний) дію струму виражається в розриві, розшаруванні і інших пошкодженнях різних тканин організму, в тому числі м'язової тканини, стінок кровоносних судин, судин легеневої тканини і ін.
• Біологічна дія струму проявляється в подразненні і збудженні живих тканин організму, а також в порушенні внутрішніх біоелектричних процесів, що протікають в нормально чинному організмі і пов'язаних з його життєвими функціями.
Електричний струм, проходячи через організм, дратує живі тканини, викликаючи в них відповідну реакцію - збудження, що є одним з основних фізіологічних процесів і характеризується тим, що живі освіти переходять зі стану відносного фізіологічного спокою в стан специфічної для них діяльності.
Так, якщо електричний струм проходить безпосередньо через м'язову тканину, то збудження, обумовлене дратівливим дією струму, проявляється у вигляді мимовільного скорочення м'язів. Це так званий прямий, або безпосереднє, подразнюючу дію струму на тканини, за якими він проходить.
Однак дія струму може бути не тільки прямим, але і рефлекторним, тобто здійснюватися через центральну нервову систему. Інакше кажучи, струм може викликати збудження тих тканин, які не перебувають у нього на шляху. Справа в тому, що електричний струм, проходячи через тіло людини, викликає роздратування рецепторів - особливих клітин, наявних у великій кількості у всіх тканинах організму і володіють високою чутливістю до впливу факторів зовнішнього і внутрішнього середовища.
Центральна нервова система переробляє нервовий імпульс і передає його подібно виконавчою командою до робочих органів: м'язам, залозам, судинах, які можуть перебувати поза зоною проходження струму.
Експериментальні дослідження показали, що людина починає відчувати подразнюючу дію змінного струму промислової частоти силою 0,6-1,6 мА і постійного струму, 5-7 мА. Ці струми не становлять серйозної небезпеки для діяльності організму людини і, так як при такій силі струму можливо самостійне звільнення людини від контакту з струмоведучими частинами, то допустимо його тривалий перебіг через тіло людини.
У тих випадках, коли подразнюючу дію струму стає настільки сильним, що людина не в змозі звільнитися від контакту, виникає небезпека тривалого протікання струму через тіло людини. Тривала дія таких струмів може привести до утруднення і порушення дихання. Для змінного струму промислової частоти сила неминучий струму знаходиться в межах 6-20 мА і більше. Постійний струм не викликає неминучий ефекту, а призводить до сильних больових відчуттів, сила такого струму 15-80 мА і більше.
При протіканні струму в кілька сотих часток ампера виникає небезпека порушення роботи серця. Може виникнути фібриляція серця, тобто безладні, некоординовані скорочення волокон серцевого м'яза, при цьому серце не в змозі гнати кров по судинах, відбувається зупинка кровообігу. Фібриляція триває, як правило, кілька хвилин, після чого слід повна зупинка серця. Процес фібриляції серця незворотній, і сила струму, що викликає його, є смертельною. Як показують експериментальні дослідження, порогові фібрілляціонние струми залежать від маси організму, тривалості протікання струму і його шляху.
Розглянуті реакції організму на дію електричного струму дозволили встановити три критерії електробезпеки і відповідні їм рівні безпечних струмів:
1. невідчутно струм, який не викликає порушень діяльності організму і допускається для тривалого (не більше 10 хвилин на добу) протікання через тіло людини при обслуговуванні електрообладнання. Для змінного струму частотою 50 Гц він становить 0,3 мА, для постійного 1 мА.
2. відпускати струм. Дія такого струму на людину допустимо, якщо тривалість його протікання не перевищує 30 с. Сила відпускається струму: для змінного струму 6 мА, для постійного 15 мА.
3. фібрілляціонние струм, що не перевищує пороговий рілляціонний ток і діючий короткочасно.
За статистикою електротравматизму в результаті ураження струмом велике значення має його шлях. Поразка буде важчим, якщо на шляху струму виявляються серце, легені, головний і спинний мозок.
У практиці обслуговування електроустановок струм, що протікає через тіло людини, що потрапила під напругу, йде найчастіше по шляху «рука - рука» або «рука - нога». Можливих шляхів струму в тілі людини (петлі струму) досить багато, причому найбільшу небезпеку представляють петлі, що проходять через область серця. При протіканні струму по шляху «нога - нога» через серце проходить 0,4% загального струму, а по шляху «рука - рука» 3,3%. Сила неминучий струму по шляху «рука - рука» приблизно в два рази менше, ніж по шляху «рука - нога».
Дослідження по визначенню впливу роду струму на небезпеку ураження людини показали, що змінний струм частотою 50 Гц є найбільш несприятливим. При збільшенні частоти (вище 50 Гц) сила відчутного і неминучий струмів зростає. Також зростає сила цих струмів при убуванні частоти. Наприклад, встановлено, що сила фибрилляционного струму при 400 Гц приблизно в 3,5 рази перевищує струм при частоті 50 Гц, тому підвищення частоти струму застосовують як один із заходів підвищення електробезпеки.